ब्रह्मांड में बाहर डेड स्टेलर अवशेष, न्यूट्रॉन स्टार्स नामक, और ये सितारे जबरदस्त शक्तिशाली चुंबकीय क्षेत्र प्राप्त करते हैं, जब उनके विस्फोटक सुपरनोवा की मौत के दौरान फटने से बेदखल हो जाता है, तो वे उनकी ओर वापस आते हैं। वैज्ञानिकों का कहना है कि इस डायनामो-जैसे तंत्र की खोज तथाकथित “कम-क्षेत्र मैग्नेटरों” के रहस्य को हल कर सकती है।
मैग्नेटर्स ब्रह्मांड के सबसे शक्तिशाली चुंबकीय क्षेत्रों के साथ न्यूट्रॉन सितारे हैं, जो अक्सर पृथ्वी के मैग्नेटोस्फीयर की तुलना में अधिक शक्तिशाली गुना अधिक शक्तिशाली होते हैं।
लो-फील्ड मैग्नेटर्स, जो पहली बार 2010 में खोजे गए थे, समान तारकीय अवशेष हैं जिनके पास “शास्त्रीय” मैग्नेटरों की तुलना में 10 से 100 गुना कमजोर चुंबकीय क्षेत्र हैं। उनकी उत्पत्ति एक पहेली रही है – अब तक।
नए शोध के पीछे की टीम ने न्यूट्रॉन सितारों के चुंबकीय और थर्मल विकास को मॉडल करने के लिए उन्नत संख्यात्मक सिमुलेशन आयोजित किया।
इसने एक डायनमो जैसी प्रक्रिया का खुलासा किया जो एक न्यूट्रॉन स्टार को अपनी सतह पर एक कमजोर चुंबकीय क्षेत्र विकसित करने की अनुमति दे सकता है, जो कि विशिष्ट मैग्नेटरों के आसपास देखा जाता है।
इस प्रक्रिया में इन तारकीय अवशेषों के विकास के “प्रोटो-न्यूट्रॉन स्टार” चरण के दौरान सुपरनोवा-एग्जेक्टेड सामग्री शामिल है। परिणाम को टायलर-स्प्रिट डायनेमो के रूप में जाना जाता है।
न्यूकैसल यूनिवर्सिटी के गणित, सांख्यिकी और भौतिकी के एक वैज्ञानिक आंद्रेई इगोशेव ने एक बयान में कहा, “इस तंत्र को सैद्धांतिक रूप से एक सदी पहले लगभग एक चौथाई से सुझाव दिया गया था, लेकिन यह हाल ही में कंप्यूटर सिमुलेशन का उपयोग करके पुन: पेश किया गया था।”
‘मृत सितारों’ का जन्म जटिल है
न्यूट्रॉन सितारों को तब बनाया जाता है जब सूर्य के 10 गुना से अधिक के तारे अपने कोर पर परमाणु संलयन के लिए उपयोग किए जाने वाले ईंधन की आपूर्ति को समाप्त करते हैं।
इसके परिणामस्वरूप स्टेलर कोर होता है, जो सूर्य के द्रव्यमान (तथाकथित चंद्रशेखर सीमा) से 1.4 गुना से अधिक होता है, जो अपने गुरुत्वाकर्षण के नीचे गिर जाता है।
यह शॉकवेव्स को स्टार की ऊपरी परत में बाहर की ओर बढ़ता है, जिससे एक बड़े पैमाने पर तारकीय विस्फोट होता है जो इन परतों और अधिकांश मरने वाले स्टार के द्रव्यमान को विस्फोट करता है। इस विस्फोट को एक कोर-टफ सुपरनोवा के रूप में जाना जाता है।
यह कोर, एक प्रोटो-न्यूट्रॉन स्टार को छोड़ देता है, 12-मील-चौड़ा (20-किलोमीटर-चौड़ा) स्टेलर अवशेष बनने की प्रक्रिया में इतना घना है कि अगर पृथ्वी पर लाया जाता है, 10 मिलियन टन।
इन तारकीय कोर के तेजी से पतन के अन्य परिणाम भी हैं। अपनी स्पिन की गति को बढ़ाने के लिए अपनी बाहों में एक आइस स्केटर ड्राइंग की तरह, न्यूट्रॉन सितारों का पतन इन वस्तुओं को “स्पिन अप” कर सकता है कि कुछ लोग प्रति सेकंड 700 बार तक कताई करने में सक्षम हैं।
इसके अतिरिक्त, कोर पतन चुंबकीय क्षेत्र लाइनों को एक साथ मजबूर करता है, इस प्रकार मृत सितारों के चुंबकीय क्षेत्रों की ताकत को बढ़ाता है।
यह एक अत्यंत घना, तेजी से कताई, अत्यधिक चुंबकीय तारकीय अवशेष को छोड़ देता है जो कास्ट-ऑफ सामग्री के एक खोल से घिरा हुआ है।
हालांकि, यह सामग्री अंततः अपने मूल बिंदु पर लौट सकती है, जिससे न्यूट्रॉन स्टार और भी अधिक चरम और असामान्य हो सकता है।
“न्यूट्रॉन सितारे सुपरनोवा विस्फोटों में पैदा हुए हैं,” इगोशेव ने कहा। “सुपरनोवा के दौरान एक विशाल तारे की अधिकांश बाहरी परतों को हटा दिया जाता है, लेकिन कुछ सामग्री वापस आ जाती है, जिससे न्यूट्रॉन स्टार स्पिन तेजी से हो जाता है।”
इगोशेव ने बताया कि पिछले शोध से पता चला है कि यह प्रक्रिया टायलर-स्प्रिट डायनेमो तंत्र के माध्यम से एक चुंबकीय क्षेत्र के गठन में बहुत महत्वपूर्ण भूमिका निभाती है।
टायलर-स्प्रिट डायनेमो मैकेनिज्म को न्यूट्रॉन स्टार के भीतर चुंबकीय क्षेत्रों में प्लाज्मा की कोणीय गति को परिवर्तित करने के लिए माना जाता है। यह समान है कि पृथ्वी पर यांत्रिक डायनेमोस गतिज ऊर्जा को विद्युत ऊर्जा में कैसे परिवर्तित करता है।
“इस तंत्र के माध्यम से गठित चुंबकीय क्षेत्र तारे के अंदर एक आंतरिक क्षेत्र के साथ बहुत जटिल है जो बाहरी क्षेत्र की तुलना में बहुत मजबूत है,” इगोशेव ने कहा।
इगोशेव अब न्यूकैसल विश्वविद्यालय में एक नया अनुसंधान समूह स्थापित करने का इरादा रखता है ताकि न्यूट्रॉन सितारों के शक्तिशाली, जटिल और रहस्यमय चुंबकीय क्षेत्रों की जांच की जा सके।
टीम का शोध 4 फरवरी को नेचर एस्ट्रोनॉमी जर्नल में प्रकाशित किया गया था।
